自动脚轮行走试验机及试验方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动脚轮行走试验机，包括支架，安装在支架上的待测脚轮，与待测脚轮接触的待测脚轮行走面，所述待测脚轮上方连接可以向下加压的加压装置，加压装置下端与待测脚轮相接处的位置设置压力测量装置，加压装置和压力测量装置连接控制装置。采用这样的结构后，脚轮检测的测量结果精准，客户信服度高。检测人员操作方便，不需要每次计算施加压力的大小、调整高度，也无需搬运加压块。设备占用空间小，可以在设备上加装外罩等保护装置，使得设备不会对实验人员的安全造成威胁，试验场所的噪音粉尘也被消除。
【专利说明】自动脚轮行走试验机及试验方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种测试脚轮性能的试验装置及方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]现有的脚轮行走试验机设计主要利用杠杆长度比例加压方式的设计原理，在杠杆两端配上不同重量的实体加压块进行加压，具体结构如图1所示，包括杠杆I，杠杆I的一端设置重量锤安装部2，另一端设置平衡锤安装部3，测试时，在重量锤安装部2上放置重量加压块8，在平衡锤安装部3上放置保持平衡加压块9，在杠杆上安装上待测制品4，待测制品4下方设置与待测制品4接触的待测脚轮行走面5，待测脚轮行走面5通过电机6驱动待测脚轮行走面5转动，设置待测脚轮高度调整部7来调整待测制品4的高度来适应不同规格的脚轮。
[0005]杠杆I上从待测制品4到重量锤安装部2的位置的距离为a，从待测制品4的位置到平衡锤安装部3的距离b，重量加压块8的重量为荷重W，加压力F= W*(a+b)/b。
[0006]这种试验机存在很多缺点:
I)运用杠杆长度比例增压方式，产生的偏差量大，测出的结果不准确，由于重量锤安装部2本身有重量，荷重W实际上应当是重量锤安装部2的重量加上重量加压块8的重量，每次更换加压块时需重新换算，非常麻烦，如果不重新计算，就会产生误差。
[0007]2)根据待测脚轮的不同高度，每次都需要人为对机械进行高度调整。
[0008]3)需要制作许多不同规格的实体块作为加压用的重量锺。
[0009]4)根据待测脚轮需测重量要求，对其加压的重量锺，需一个一个的人工搬运到设备上，对其加压，实验人员搬运困难系数加大这就造成了实验人员的工作上的不便，也不安全。
[0010]5)加压的荷重测定装置测定，也不能保证它的精准度。
[0011]6)实际实验过程加上障碍物时，在障碍物通过脚轮时，弹起过程中，加压的重量锺也会一同弹起，这就造成了加压不均现象，同时，频繁的跳起，可能会导致重量锤脱落，造成危险。
[0012]7)由于设计结构的弊端，无法加上封闭门等保护装置，在实验过程中，产生的PU粉尘，铁粉等杂物，在实验过程中到处乱飞，对空气产生污染。
[0013]
【发明内容】
[0014]本发明要解决的技术问题是提供一种更为精确的测试脚轮性能的试验设备，以及试验方法。
[0015]为解决上述技术问题，本发明的自动脚轮行走试验机，包括支架，安装在支架上的待测脚轮，与待测脚轮接触的待测脚轮行走面，所述待测脚轮上方连接可以向下加压的加压装置，加压装置下端与待测脚轮相接处的位置设置压力测量装置，加压装置和压力测量装置连接控制装置。
[0016]在控制装置上输入需要给待测脚轮的压力值，加压装置对待测脚轮施加压力，压力测量装置测得脚轮实际受到的压力，将压力值传给控制装置，控制装置比较实际压力值和设定压力值，如果小于设定值，则自动加压装置继续施加压力，如果大于设定值使得待测脚轮受到的实际压力则减少压力，使得脚轮实际受到压力和脚轮应当受到的负载值只差始终小于一个提前设定的范围。这样的装置可以为试验机提供准确的压力，使得试验结果更准确。
[0017]所述支架包括固定安装的支架座和活动安装在支架座上的支架体，所述支架体可以沿支架座上下自由运动，所述脚轮安装在支架体上。
[0018]所述支架座为固定安装的空管，所述支架体下部固定设置与所述空管相匹配的滑柱。各种待测脚轮的高度大小不同，待测脚轮的高度可以进行自动处理。
[0019]作为一种改进，所述待测脚轮上方还连接第一减压装置，所述第一减压装置连接控制装置。在控制装置调节加压装置的压力大小的同时，同时控制第一减压装置，在实际压力值大于设定压力值时，第一减压装置对脚轮施加向上的力，抵消加压装置向下的力，从而使得脚轮实际受到压力和脚轮应当受到的负载值只差始终小于一个提前设定的范围。加入第一减压装置，可以使调节更加迅速灵敏。
[0020]所述支架上安装第二减压装置。
[0021]所述第二减压装置为下端固定上端连接支架体的气缸。
[0022]由于脚轮固定板本身就有自重，为了减去其自身的重量，所以就通过第二减压装置自动将固定板自身的重量去除，这样自动加压装置实际加压的重量正好是待测脚轮应给的重量，这样测出的实际数值是最精准的。
[0023]作为一种改进，所述待测脚轮还连接自动高度调整装置。各种待测脚轮的高度大小不同，通过自动高度调节装置对待测脚轮的合理高度进行自动处理。
[0024]本发明还涉及一种脚轮行走试验方法，包括下列步骤:将待测脚轮放置在待测脚轮行走面上行走，对待测脚轮施加压力，通过控制装置控制加压装置对待测脚轮加压，测量脚轮受到的实际压力，比较脚轮实际受到压力和脚轮应当受到的负载值，控制装置调整加压装置对脚轮施加的压力大小，使两者之差始终小于一个提前设定的范围。
[0025]作为一种改进，通过减压装置抵消脚轮固定架等辅助装置的重量，使得自动加压装置施加的压力与脚轮实际受到的压力相等。
[0026]作为一种改进，在待测脚轮上设置减压装置，当实际压力大于脚轮应当受到的负载值时，减压装置向上推举待测脚轮，使得脚轮实际受到压力和脚轮应当受到的负载值只差始终小于一个提前设定的范围。
[0027]作为一种改进，加压装置为气缸，通过控制气阀的开合大小来控制加压装置的压力。
[0028]采用这样的结构后，脚轮检测的测量结果精准，客户信服度高。检测人员操作方便，不需要每次计算施加压力的大小、调整高度，也无需搬运加压块。设备占用空间小，可以在设备上加装外罩等保护装置，使得设备不会对实验人员的安全造成威胁，试验场所的噪音粉尘也被消除。
[0029]
【附图说明】
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0031 ]图1是现有技术中脚轮行走试验机的结构示意图。
[0032]图2是本发明的自动脚轮行走试验机的结构示意图。
[0033]图3是本发明的自动脚轮行走试验机的控制流程图。
[0034]图4是本发明的自动脚轮行走试验机的电子压力控制电路图。
[0035]
【具体实施方式】
[0036]如图1至图4所示，本发明的自动脚轮行走试验机，包括支架12，安装在支架12上的待测脚轮U，待测脚轮11下方设置与待测脚轮11接触的待测脚轮行走面13，待测脚轮行走面13通过电机14驱动待测脚轮行走面13转动，待测脚轮11连接自动加压装置，自动加压装置为下压气缸15。
[0037]下压气缸15底端与待测脚轮11相接处的位置设置压力测量装置16，可选择合适的压力传感器，称重精密仪器等，下压气缸15和压力测量装置16连接控制装置19，控制装置19可以是合适的PLC。
[0038]试验机设置第一减压装置，第一减压装置也连接控制装置19，第一减压装置为上顶气缸17，上顶气缸17的缸体下端固定，气缸杆连接支架体12b，
在控制装置调节加压装置的压力大小的同时，同时控制上顶气缸17，在实际压力值大于设定压力值时，上顶气缸17对脚轮11施加向上的力，抵消下压气缸15向下的力，从而使得脚轮11实际受到压力和脚轮应当受到的负载值只差始终小于一个提前设定的范围。加入上顶气缸17，可以使调节更加迅速灵敏。
[0039]支架12包括固定的安装支架座12a和活动安装在支架座12a上的支架体12b，支架体12b可以沿支架座12a上下自由运动，脚轮安装在支架体12b上。支架座12a为固定安装的四根空管，支架体12b下部固定设置与所述空管相匹配的滑柱12c，支架体12b在横向上的运动被限制，上下的运动是自由不受限的。各种待测脚轮11的高度大小不同，待测脚轮11的高度可以进行自动处理。支架座和支架体的具体结构也可以采用其他方式，例如各种滑轨、导轨，只要能够限制横向移动而不限制上下移动即可。
[0040]支架上安装第二减压装置，第二减压装置为下端固定上端连接支架体12b的上第二顶气缸18。第二上顶气缸18给出的力在测量过程中是恒定的，一直等于脚轮和支架的重量之和。由于脚轮固定板本身就有自重，为了减去其自身的重量，所以就通过第二上顶气缸18自动将固定板自身的重量去除，这样自动加压装置实际加压的重量正好是待测脚轮应给的重量，这样测出的实际数值是最精准的。
[0041]控制装置19包括将压力测量装置16得到的信号放大的放大调整器，数模模数转换模块，数值标示和设定模块，压力控制模块，通过控制气阀的开合大小来控制加压装置的压力。
[0042]本发明的脚轮行走试验方法，包括下列步骤:将待测脚轮11放置在待测脚轮行走面13上行走，对待测脚轮11施加压力，通过控制装置19控制加压装置对待测脚轮加压，测量脚轮受到的实际压力，比较脚轮实际受到压力和脚轮应当受到的负载值，控制装置调整加压装置对脚轮施加的压力大小，使两者之差始终小于一个提前设定的范围。
[0043]设置压力测量装置16，测量脚轮11受到的实际压力，将压力值传给控制装置19，压力值的模拟信号经过放大调整，在经过模数转换变成数字信号，控制装置19比较实际压力和预先设定的压力值，如果小于设定值，则控制装置19控制气阀开大，加大压力，如果大于设定值，则减小气阀开度，使实际测得脚轮11所受到的压力与设定所需施加的压力之差小于一个提前设定的范围，处理后的信号经数模转换成模拟信号，控制气阀的开合度。这个范围可以由试验人员根据实际情况设定，比如1%以内，5%以内，10%以内等。这样的方法可以为试验机提供准确的压力，使得试验结果更准确。
[0044]通过设置向上顶的气缸来抵消脚轮支架体12以及脚轮11本身重量，使得自动加压装置施加的压力与脚轮实际受到的压力相等。
[0045]在另一种实施方式中，在待测脚轮11上设置上顶气缸，当实际压力大于脚轮应当受到的负载值时，减压装置向上推举待测脚轮，使得脚轮实际受到压力和脚轮应当受到的负载值只差始终小于一个提前设定的范围。加压装置为气缸，通过控制气阀的开合大小来控制加压装置的压力。
[0046]本发明的电子控制方式采用了送气排气方式处理进行自动处理。称重精密仪放大调整器的信号与输入力的信号经过处理器的计算，发给制动回路，制动回路分别进行送气电子处理或排气电子处理，将信号发送给调节器，调节器将信号发送给气阀。
【主权项】
1.一种自动脚轮行走试验机，包括支架，安装在支架上的待测脚轮，与待测脚轮接触的待测脚轮行走面，其特征在于:所述待测脚轮上方连接可以向下加压的加压装置，加压装置下端与待测脚轮相接处的位置设置压力测量装置，加压装置和压力测量装置连接控制装置。2.按照权利要求1所述的自动脚轮行走试验机，其特征在于:所述支架包括固定安装的支架座和活动安装在支架座上的支架体，所述支架体可以沿支架座上下自由运动，所述脚轮安装在支架体上。3.按照权利要求2所述的自动脚轮行走试验机，其特征在于:所述支架座为固定安装的空管，所述支架体下部固定设置与所述空管相匹配的滑柱。4.按照权利要求1所述的自动脚轮行走试验机，其特征在于:所述待测脚轮上方还连接第一减压装置，所述第一减压装置连接控制装置。5.按照权利要求2所述的自动脚轮行走试验机，其特征在于:所述支架上安装第二减压目.ο6.按照权利要求4所述的自动脚轮行走试验机，其特征在于:所述第二减压装置为下端固定上端连接支架体的气缸。7.一种脚轮行走试验方法，包括下列步骤:将待测脚轮放置在待测脚轮行走面上行走，对待测脚轮施加压力，其特征在于:通过控制装置控制加压装置对待测脚轮加压，测量脚轮受到的实际压力，比较脚轮实际受到压力和脚轮应当受到的负载值，控制装置调整加压装置对脚轮施加的压力大小，使两者之差始终小于一个提前设定的范围。8.按照权利要求7所述的脚轮行走试验方法，其特征在于:通过减压装置抵消脚轮固定架等辅助装置的重量，使得自动加压装置施加的压力与脚轮实际受到的压力相等。9.按照权利要求7或8所述的脚轮行走试验方法，其特征在于:在待测脚轮上设置减压装置，当实际压力大于脚轮应当受到的负载值时，减压装置向上推举待测脚轮，使得脚轮实际受到压力和脚轮应当受到的负载值只差始终小于一个提前设定的范围。10.按照权利要求7所述的脚轮行走试验方法，其特征在于:加压装置为气缸，通过控制气阀的开合大小来控制加压装置的压力。
【文档编号】G01N3/12GK105842077SQ201610340536
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】董安忠, 齐文英, 董禹
【申请人】青岛信希塑胶有限公司